机电系统设计随堂练习

重庆大学硕士研究生《机电系统设计与分析》考试试题七教325、329 2014年1月3日 6:30-8:30一、填空题1、某加工中心机床涉及到的机电一体化关键共性技术有：精密机械技术、检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术和系统总体技术。

2、机电一体化包括了两个方面的内容，一是机电一体化技术，二是机电一体化产品。

3、现代观点认为，机电一体化产品结构组成包括主机、驱动部分、检测显示部分、控制部分四个部分组成。

4、数控机床的主功能是切削加工，动力功能由电动机装置实现，计测功能由传感器装置实现，控制功能由数控装置装置实现。

5、在数控机床主轴系统中的皮带一般采用同步齿形带和多联V带。

6、传感器的静态特性指标主要包括：线性度、灵敏度、迟滞性和重复性。

7、MOV A , 30H的含义是指把常数30H送到累加器A 中。

8、某机电产品的体积为2cm3，则该产品属于机电一体化产品。

9、机电传动也称为电力拖动，它是指以电动机为原动机，通过传动机构驱动工作机构来完成产品目的功能的系统。

10、机电一体化包括了两个方面的内容：机电一体化的产品；机电一体化的技术。

11、结构方案设计的原理主要有最小阻尼原理、稳定性原理、自补偿原理、力平衡原理、任务分配原理、变形协调原理等。

12、常用的现代设计方法有计算机辅助设计、并行工程设计、虚拟产品设计、绿色设计和反求设计等。

13、齿轮传动间隙指的是齿轮传动的齿侧间隙。

14、为实现高速、大功率的传动，可选用的挠性传动机构有：窄V带传动、多联V 带传动、同步齿形带传动。

15、某机电产品的体积为0.5cm3，则该产品属于微机电一体化产品。

16、电容式传感器可分为变介质型、变极距型和变面积型。

17、按传感器输出电信号的参量形式，可分为电压输出、电流输出和频率输出。

18、系统元件可分为能量储存元件、能量消耗元件、能量变换元件、能源元件和能量传输和转换元件。

19、确定和选择结构方案时应遵循的三项基本原则是：明确、简单和安全可靠。

机电系统设计课后习题答案机电系统设计课后习题答案在机电系统设计课程中，习题是学生巩固课堂知识和提高解决问题能力的重要途径。

下面将给出一些常见的机电系统设计课后习题及其答案，希望对学生们的学习有所帮助。

1. 问题：什么是机电系统设计？答案：机电系统设计是指将机械、电气和电子技术相结合，设计和开发能够实现特定功能的机电设备或系统。

它涉及到机械结构设计、电气控制设计以及电子元器件的选择和应用等方面。

2. 问题：机电系统设计的基本原理是什么？答案：机电系统设计的基本原理是以功能为导向，通过合理的结构设计和控制策略，使得机电设备能够实现预定的功能要求。

在设计过程中，需要考虑机械结构的强度和刚度、电气控制系统的稳定性和可靠性以及电子元器件的选型和匹配等因素。

3. 问题：机电系统设计中常用的传感器有哪些？答案：机电系统设计中常用的传感器包括温度传感器、压力传感器、位移传感器、力传感器等。

这些传感器能够将物理量转换为电信号，供控制系统使用。

4. 问题：机电系统设计中常用的执行器有哪些？答案：机电系统设计中常用的执行器包括电机、气缸、液压马达等。

这些执行器能够将电信号或气压信号转换为机械运动，实现对机械系统的控制。

5. 问题：机电系统设计中常用的控制策略有哪些？答案：机电系统设计中常用的控制策略包括开环控制和闭环控制。

开环控制是指根据输入信号直接控制输出信号，不考虑输出信号的反馈信息。

闭环控制是指根据输出信号的反馈信息来调整输入信号，使得输出信号能够达到预定的目标。

6. 问题：机电系统设计中如何选择合适的电子元器件？答案：选择合适的电子元器件需要考虑其性能参数、工作条件和可靠性等因素。

例如，对于电源模块，需要考虑其输出电压和电流的稳定性和精度；对于微控制器，需要考虑其计算能力和接口特性等。

7. 问题：机电系统设计中如何进行结构设计？答案：机电系统的结构设计需要考虑机械零部件的强度、刚度和重量等因素。

通过使用CAD软件进行建模和分析，可以评估不同结构设计方案的性能，并选择最优方案。

机电系统设计《机电系统设计》2014年秋学期在线作业（一）一,单选题1. 和普通带相比，同步带传动的特点是（）。

A. 传递力矩大B. 传递速度快C. 传动噪声小D. 传动比精确?正确答案：D2. 提高机械传动系统刚度最有效的措施是（）。

A. 缩短传动链B. 选用最佳传动比C. 降低摩擦系数D. 提高传动效率?正确答案：A3. 继电器属于（）。

A. 零接口B. 无源接口C. 有源接口D. 智能接口?正确答案：C4. 转动惯量的折合原则是（）。

A. 虚位移不变B. 虚功不变C. 动能不变D. 振动频率不变?正确答案：C5. 机电一体化所包括的技术有传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、精密机械技术和（）。

A. 自动加工技术B. 模态识别技术C. 故障诊断技术D. 系统总体技术?正确答案：D6. 动压轴承属于（）类。

A. 滚动轴承B. 滑动轴承C. 液压支承轴承D. 填入式轴承?正确答案：B二,多选题1. 机电一体系统对机械系统的要求有（）。

A. 无间隙B. 低摩擦C. 低惯量D. 低振频?正确答案：CAB2. 滚珠丝杠副的预紧方式中，（）可以定量调节预紧量。

A. 双螺母螺纹预紧B. 双螺母齿差预紧C. 双螺母垫片预紧D. 弹簧式预紧?正确答案：CB3. 滑动轴承轴承外圈常用的材料有（）。

A. 铸铁B. 钢C. 有色金属D. 高分子材料?正确答案：CDA4. （）导轨可以有效地改改善低速爬行现象。

A. 滑动导轨B. 滚动导轨C. 流体介质摩擦动导轨D. 弹性介质摩擦导轨?正确答案：CB5. 提高导轨副耐磨性的措施有（）。

A. 采用镶装导轨B. 提高导轨的精度C. 改善表面粗糙度D. 减小导轨面积?正确答案：CAB6. （）支承精度高。

A. 圆柱支承B. 圆锥支承C. 球面支承D. 顶针支承?正确答案：DB三,判断题1. 在控制系统中，要求高速端提高制造精度以保证系统的运行平稳。

A. 错误B. 正确?正确答案：A2. 接口是各系统间能进行联系的条件。

机电系统设计试题及答案一、填空题（每空1分，共20分）1．滚珠丝杆中滚珠的循环方式有、两种。

2．机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括、、、3．在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的，并尽量高伺服系统的响应速度。

4．.实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是、、。

5．抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、、、、合理布局和软件抗干扰技术。

6．机电一体化系统一般由______________、_____________、接口、__________________、_____________、______________等部分组成。

7．机电一体化系统（产品）设计类型大致可分为________________、适应性设计、________________。

二、简答题（每题5分，共30分）1、机电一体化系统中的计算机接口电路通常使用光电耦合器，光电耦合器的作用有哪些？2、什么是三相六拍通电方式？3、简述PWM脉宽调速原理。

4、简述香农采样定理。

5、什么叫传感器？它是由哪几部分组成的？6、步进电动机常用驱动电路中功率放大电路有哪几种类型?三、计算题（共20分）（将本题答案写在答题纸上）（一）、（10分）三相变磁阻式步进电动机，转子齿数Z=100,双拍制通电，要求电动机转速为120r/min，输入脉冲频率为多少?步距角为多少?（二）、(10分)光栅传感器，刻线数为100线/mm，设细分时测得莫尔条纹数为400，试计算光栅位移是多少毫米？若经四倍细分后，记数脉冲仍为400，则光栅此时的位移是多少？测量分辨率是多少？四、综合分析题（共30分）（一）、分析、说明如图所示计算机控制系统中信号变换与传输的过程、原理。

（二）、伺服控制系统一般包括哪几个部分？每部分能实现何种功能？一、填空题（每空1分，共20分）1、内循环、外循环2、性能指标 系统功能 使用条件 经济效益3、稳定性4、 1）采用计算机软件分配器 2）小规模集成电路搭接的硬件分配器 3）专用模块分配器5、隔离 滤波 接地6、机械本体 动力与驱动 执行机构 传感器检测部分 控制及处理部分7、开发性设计 变参数设计 二、简答（每题5分，共30分）1. （1）能保护系统元件不受高共模电压的损害，防止高压对低压信号系统的损坏。

机电一体化系统设计课后习题
第一章绪论作业
1、简述机电一体化系统的基本功能要素。

第二章机械系统设计作业
1、图所示为一进给工作台。

电动机M、制动器B、工作台A、齿轮G1~G4以及轴1、丝杠轴的数据如表所示。

试求：此装置换算至电动机轴的等效转动惯量。

2、机电一体化系统对机械传动系统的基本要求是什么？
3、齿轮传动链的级数和各级传动比确定的三个基本原则是什么？如何选择？
第三章传感器检测及其接口电路作业
1、传感器的性能指标有哪两大类，各包括那些内容？
2、传感器的选用原则是什么
3、为什么差动变极距型电容位移传感器的精度是普通的变极距电容传感器的2倍？
4、光栅位移传感器主要由哪几部分构成？产生的莫尔条纹最主要的作用是什么？
5、感应同步器的测量方式有几种类型？写出励磁方式和输出信号的表达式。

6、已知光电脉冲编码器的周脉冲数Z=1200，在t=10s的时间内测轴的脉冲数N=6000，则光电脉冲编码器测得的角位移是多少？轴的转速是多少？
第四章控制电机及其选择计算作业
1、机电一体化系统的伺服驱动有哪几种形式?各有什么特点？
2、步进电动机的选用原则是什么？
3、直流PWM调压比其它调压方式有什么优点？
4、交流变频调速有哪几种类型。

《机电系统设计》复习题一、单项选择题1. 滚珠丝杆副的基本导程减少，可以( D )A. 加大螺旋升角B. 提高承载能力C. 提高传动效率D. 提高精度2. 某步进电动机三相单三拍运行时步距角为3°，三相双三拍运行时步距角为(A )A. 3°B. 6°C. 1.5°D. 7.5°3. MEMS的意思是(A )A. 微机电系统B. 柔性制造系统C. 计算机集成制造系统D. 微电子系统4. 某三相步进电动机，转子40个齿，欲使其步距1.5，应采用的通电方式为(C )A. 单拍制B. 双拍制C. 单双拍制D. 细分电路5. “机电一体化”含义是( C )A. 以机为主加点电B. 机械部与电子部合并C. 机械与电子的集成技术D. 以电淘汰机6. 在机电一体化系统设计中，齿轮系常用于伺服系统传动机构中，作用是(A )A. 减速，增矩B. 增速，增矩C. 增速，减矩D. 减速，减矩7. 易产生低速爬行现象的导轨是(C )A. 滚动导轨B. 静压导轨C. 滑动导轨D. 气浮导轨8. 机械传动装置在机电一体化系统中是必不可少的，因为在电动机和负载之间经常需要(A )A. 匹配转矩和转速B. 增加传动功率C. 缩小传动功率D. 维持转速恒定9. PWM指的是(B )A. 机器人B. 脉宽调制C. 计算机集成系统D. 可编程控制器10. 若两平面之问的油液成楔形，二者相对运动时将产生压力，从而可以承载。

利用这一原理设计出各种形式的滑动摩擦支承轴系为( C )A. 液体静压支承B. 气体静压支承C. 液体动压支承D. 气体动压支承11. 在满量程范围内由同一方向趋近同一个输入，连续几次测量所得输出之间的最大差值称(B )A. 可复现性B. 重复性C. 误差D. 精度12. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过________ 决定转角位移的一种伺服电动机。

(B )A. 脉冲的宽度B. 脉冲的数量C. 脉冲的相位D. 脉冲的占空比13. 测得码盘式转速传感器发出500个脉冲所用的时间为10s，码盘每转脉冲数为20，则转速为(D)A. 25r/minB. 30r/minC. 50r/minD. 150r/min14、出现低速爬行现象不稳定的主要原因是（B ）。

中国石油大学（华东）智慧树知到“机械设计制造及其自动化”《机电系统设计》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.开环和闭环伺服系统的主要区别是有无检测及反馈。

()T.对F.错2.物料搬运机械平时很少能看到。

()T.对F.错3.串励电动机的机械特性是硬特性。

()T.对F.错4.能量流配置的布局形式有串联、并联和混联。

()T.对F.错5.石油钻机的平面布局中，动力是从发动机开始传递，一直到工作机为止。

()T.对F.错6.执行系统的运动形式包括平面运动和空间运动。

()T.对F.错7.按转速分，内燃机可分为高速机、中速机和低速机。

()T.对F.错8.利用形态学矩阵可以实现创新设计。

() T.对F.错9.传动系统的功能是将原动机的运动和动力传递给执行机构。

()T.对F.错10.随机载荷不具有任何统计规律。

()T.对F.错11.半潜式钻井平台比固定式钻井平台稳定性要好。

()T.对F.错12.机械产品造型设计的原则只包括实用和经济。

()T.对F.错13.机械噪声的控制途径主要包括3个方面。

()T.对F.错14.实际工作中，黑白两种颜色的明度对比最高。

白天使用白底黑字较好﹔夜间则以黑底白字较好。

() T.对F.错15.利用内燃机的通用特性曲线，可以找出最佳经济工况区。

()T.对F.错第2卷一.综合考核(共15题)1.内燃机的实际输出功率取决于输出转矩和曲轴转速。

()T.对F.错2.模糊综合评价类似于专家会诊。

()T.对F.错3.气动马达不具有过载保护功能。

()T.对F.错4.带式制动器紧边和松边的拉力一样大。

()T.对F.错5.系统的结构功能可有可无。

()T.对F.错6.制动装置一定要工作可靠。

()T.对F.错7.自锁和互锁机构都是安全保护装置。

()T.对F.错8.异步电动机工作时的转差率大于0。

()T.对F.错9.游梁式抽油机将电能转化为机械能。

()T.对F.错10.机械操纵系统的传动比不宜太大或太小。

机电一体化系统设计基础练习题一、单选题1、齿轮传动的总等效惯量随传动级数( )。

A.增加而减小B.增加而增加C.减小而减小D.变化而不变2、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（）等个五部分。

A. 换向结构B. 转换电路C. 存储电路D.检测环节3、受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称( )。

A. 顺序控制系统B. 伺服系统C. 数控机床D. 工业机器人4、滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和( )。

A. 内循环插管式B. 外循环反向器式C. 内、外双循环D. 内循环反向器式5、某光栅条纹密度是100条/mm，光栅条纹间夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是( )。

A. 100mmB. 20mmC. 10mmD. 0.1mm6、直流测速发电机输出的是与转速 ( )。

A. 成正比的交流电压B. 成反比的交流电压C. 成正比的直流电压D. 成反比的直流电压7、检测环节能够对输出进行测量，并转换成比较环节所需要的量纲，一般包括传感器和( )。

A. 控制电路B. 转换电路C. 调制电路D. 逆变电路8、一台三相异步电动机，其铭牌上标明额定电压为220V/380V，其接法应是（）。

A. Y/△B. △/YC. △/△D. Y/Y9、执行元件：能量变换元件，控制机械执行机构运动，可分为( )、液压式和气动式等。

A. 电气式B. 电磁式C. 磁阻式D. 机械式10、步进电动机，又称电脉冲马达，是通过( )决定转角位移的一种伺服电动机。

A. 脉冲的宽度B. 脉冲的数量C. 脉冲的相位D. 脉冲的占空比二、填空题1、机电一体化产品按用途可以划分为、和产品。

2、机电一体化系统中，机械传动要满足伺服控制在、和等方面的要求。

3、为提高闭环系统的稳定性，应增大执行装置的和系统的。

4、步进电机的驱动电源由、和。

5、计算机的系统总线。

有、和等三类。

6、开关量输入/输出模板的典型接口由、和所组成。

机电一体化系统设计第3阶段练习题（5篇）第一篇：机电一体化系统设计第3阶段练习题江南大学现代远程教育第三阶段练习题考试科目:《机电一体化系统设计》第五章至第七章（总分100分）学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一、单项选择题（本题共10小题，每小题1分，共10分。

）1、步进电机的驱动电路形式中性能最好的是（）。

A、高低压电源B、单管驱动C、单电源D、斩波恒流2、脉冲宽度调制用（）表示。

A、SAHB、LEDC、PWMD、LCD3、改变控制脉冲的频率可以改变步进电机（）。

A、脉冲当量B、步距角C、转角D、转速4、大惯量直流电机负载能力（），而小惯量直流电机动态特性好。

A、强B、小C、弱D、一般5、步进电机常用于（）控制系统中作执行元件。

A、闭环B、半闭环C、开环D、前馈6、过零比较器常用于对信号的（）。

A、电平转换B、整形C、放大D、阻抗匹配7、关于PI、PD、PID校正，下列说法正确的是（）A、PI校正可获得快速响应，但是存在稳态误差 B、PID校正可获得快速响应、并消除稳态误差C、PD校正可获得快速响应、并消除稳态误差D、PD校正降低响应速度、但消除稳态误差8、离散系统在时域内常用（）来描述。

A、欧拉方程B、微分方程C、差分方程D、Z传递函数9、对于提高系统可靠性，以下说法不正确的是（）。

A、对功率接口采用升额设计提高可靠性 B、采用抗干扰措施提高可靠性 C、采用故障诊断技术提高可靠性 D、通过元器件的合理选择提高可靠性10、直流伺服电机驱动器的内阻增大使得电机的机械特性（）。

A、变硬B、变软C、变大D、变小二、多项选择题(本题共5小题，每小题2分，共10分。

多选、少选、错选均不得分。

)1、伺服系统的构成除了被控对象还有（）。

A、执行元件B、比较元件C、测量反馈元件D、调节元件2、步进电机脉冲分配方式有（）。

A、硬件分配B、软件分配C、脉冲分配D、模拟分配3、产品性能指标从设计角度可划分为（）。

机电系统设计课后习题答案机电系统设计是一门综合性学科，它涉及到机械工程、电子工程、控制工程等多个领域。

在完成课程学习后，通过课后习题的练习可以加深对课程内容的理解和掌握。

以下是一些可能的课后习题答案示例，这些答案仅供参考，实际答案应根据具体的课程内容和习题要求来确定。

习题1：简述机电一体化系统的基本组成。

机电一体化系统通常由机械部分、电子控制部分、传感器和执行器组成。

机械部分是系统的基础，负责实现物理运动和力的传递。

电子控制部分则负责对机械部分进行精确控制，通常包括微处理器、电源管理模块等。

传感器用于检测系统状态和外部环境，为控制系统提供输入信号。

执行器则根据控制信号执行相应的动作，如电机驱动、液压系统控制等。

习题2：分析伺服电机控制系统的工作原理。

伺服电机控制系统是一种高精度的电机控制方式，它能够实现对电机转速、位置和力矩的精确控制。

伺服控制系统通常包括伺服电机、编码器、控制器和驱动器。

编码器用于提供电机位置和速度的反馈信号，控制器根据给定的控制指令和反馈信号计算出控制量，驱动器则将控制量转换为电机所需的电压和电流，驱动电机按照预定的方式运动。

习题3：描述机电系统中常见的传感器类型及其应用。

在机电系统中，常见的传感器类型包括但不限于：力传感器（用于检测力的大小和方向）、位移传感器（检测物体的移动距离）、速度传感器（测量物体速度）、温度传感器（测量温度变化）、压力传感器（检测压力变化）。

这些传感器在自动化生产线、机器人技术、航空航天等领域都有广泛的应用。

习题4：解释闭环控制系统与开环控制系统的区别。

闭环控制系统是一种反馈控制系统，它能够根据输出的实际值与期望值之间的误差来调整控制量，以达到控制目标。

闭环控制系统具有较高的控制精度和稳定性。

而开环控制系统则没有反馈环节，控制量仅由输入信号决定，系统的输出不受实际输出值的影响，因此开环控制系统的控制精度和稳定性相对较低。

习题5：讨论机电系统中的故障诊断和处理方法。

当前页有7题，你已做7题，已提交7题，其中答对7题。

1.下列技术不属于机电一体化主要相关技术的是（）。

A．机械技术 B．检测传感技术 C．自动控制技术 D．多媒体技术答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：2.机电一体化的概念是（）学者首先提出的。

A．中国 B．美国 C．德国 D．日本答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：3.（）的机械产品一般由动力源、传动机构、工作机构等组成。

A．传统 B．现在 C．将来 D．过往答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：4.机器人的（）包括机架、机械连接、机械传动等A．机械本体 B．机械 C．本体 D．本质答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：5.下列产品不属于机电一体化产品的是（）A.机器人B.电视机C.数控机床D.全自动洗衣机答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：6. Mechatronics是两个不同学科领域名称的组合，这两个不同的学科是（）A．机械学与信息技术 B．机械学与电子学 C．机械学与自动化技A. B. C.A. B. C.当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对9题。

1.爬行是影响进给精度的主要因素。

为了提高进给精度，必须采取措施消除爬行现象，以下不正确的选择是（）。

A．提高传动系统的刚度B．尽量缩短传动链，减小传动件数和弹性变形量。

C．减少摩擦力的变化D．提高临界速度答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：2.机电一体化进给传动系统，由于齿轮传动级数的增加，会使齿隙和静摩擦增加，传动效率降低，故传动级数一般不超过（）级。

A．1 B．2 C．3 D．4答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：3.滚珠丝杠副相对于普通丝杠，下列不属于滚珠丝杠特点的是（）。

A．摩擦损失小 B．可以实现自锁 C．制造复杂 D．可完全消除间隙答题： A. B. C. D. （已提交）问题解析：4.谐波齿轮减速器的特点，下列说法错误的是（）。

(判断题)1: 传动系统的功能是将原动机的运动和动力传递给执行机构。

A: 对
B: 错
正确答案: T
(判断题)2: 变速装置主要包括变换齿轮、滑移齿轮、离合器和啮合器4种变速机构。

A: 对
B: 错
正确答案: T
(判断题)3: 机械系统主要完成物料、能量和速度三种流的转换。

A: 对
B: 错
正确答案: F
(判断题)4: 石油钻机的平面布局中,动力是从发动机开始传递,一直到工作机为止。

A: 对
B: 错
正确答案: T
(判断题)5: 制动装置一定要工作可靠。

A: 对
B: 错
正确答案: T
(判断题)6: 对于有级变速传动系统设计,传动顺序应前多后少;变速顺序应基本组在后,扩大组在前。

A: 对
B: 错
正确答案: F
(判断题)7: 噪声的物理量度比主观量度更符合人类的习惯。

A: 对
B: 错
正确答案: F
(判断题)8: 机械操纵系统的传动比不宜太大或太小。

A: 对
B: 错
正确答案: T
(判断题)9: 能量流配置的布局形式有串联、并联和混联。

A: 对
B: 错。

《机电系统设计》在线作业（一）自锁和互锁机构都是安全保护装置。

A:对B:错参考选项：A物料流系统主要由加工、输送、储存和检验四部分组成。

A:对B:错参考选项：A对内燃机来讲,用摩擦离合器或液力耦合器实现起停;传动链中设置正向机构实现换向。

A:对B:错参考选项：B开环和闭环伺服系统的主要区别是有无检测及反馈。

A:对B:错参考选项：A机械系统主要完成物料、能量和速度三种流的转换。

A:对B:错参考选项：B机械基础的结构型式仅有大块式和框架式。

A:对B:错参考选项：B机械噪声的控制途径主要包括3个方面。

A:对B:错参考选项：A内部设计与外部设计相结合是机电系统设计的特点。

A:对B:错参考选项：A模糊综合评价类似于专家会诊。

A:对B:错参考选项：A对于有级变速传动系统设计,传动顺序应前多后少;变速顺序应基本组在后,扩大组在前。

A:对B:错参考选项：B因为人类个体的差异性,推荐的操纵装置的操纵力和适宜尺寸没有实际意义。

A:对B:错参考选项：B系统是由具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素构成的一个统一整体。

A:对B:错参考选项：A用来描述振动响应的参数有位移、速度和加速度。

A:对B:错参考选项：A机械产品造型设计的原则只包括实用和经济。

A:对B:错参考选项：B制动装置一定要工作可靠。

A:对B:错参考选项：A变速装置主要包括变换齿轮、滑移齿轮、离合器和啮合器4种变速机构。

A:对B:错参考选项：A液压马达主要是将液压能转变为机械能。

A:对。

第一章机电系统概论1、已知一数控系统如下图所示，试说明图中各部分分别属于机电一体化系统的哪一个主要组成要素，并简要说出各组成要素的作用和要求。

第二章机电系统总体设计1、以自己熟悉的某机电系统为案例，进行系统的总体方案设计。

（注：采用功能分析法设计。

列出功能结构示意图和形态学矩阵，优选原理方案并说明理由。

）2、结构方案设计中一般遵循的原理与原则有哪些? 什么是阿贝原则？分析下图哪个测量方法符合阿贝原则并说明阿贝原则在测量中的作用，计算图（a）的阿贝误差值？主尺游标h图（a）图（b）第三章控制系统的设计1、简述伺服控制系统按控制原理的分类（按反馈类型划分），并画出精密伺服进给系统闭环控制原理框图。

2、简述机电一体化控制系统的要求。

3、若给定一钻床的生产纲领为800孔/班，每班工作7小时，钻床快进至工件的距离为30mm，工件厚度为5mm，按照钻头快进、工进、停留、快退、停留来分配时间进行钻床运动循环图的设计。

第四章 机械传动系统1、下图是两个传动链方案，方案（ａ）中A 为主动，D 为从动；方案（ｂ）中，Ｃ为主动，Ｂ为从动（齿轮、蜗轮齿数如图所示）。

设齿轮副A 与B 的传动误差为ΔAB ，蜗轮蜗杆副C 与D 的传动误差为ΔCD ，假设ΔAB=ΔCD ，试分析哪种方案总传动误差小。

图A 图B 图 a 图 b2、已知某工作台采用伺服电机-减速器-滚珠丝杠螺母机构驱动，丝杠导程p=5mm ，减速器传动比i =2.5，工作台的质量m =100Kg ，工作台进给方向水平且受力F L =600N ，最大进给速度v max =0.1m/min ，摩擦系数μ=0.15，空载启动时间为t=25ms ，系统折算到电机轴上的总转动惯量J=0.08Kg·m 2。

试计算：折算到电机轴上的负载力矩L T 、惯性力矩max a T 和摩擦力矩f T ，传动效率按100%。

3、下图为某机床进给运动传动系统，工作台进给方向水平，试计算折算到电机轴上的转动惯量。

机电一体化系统设计习题集总论一、选择题1.机电一体化是机械与（）Ａ.自动控制技术有机结合的产物Ｂ.伺服驱动技术有机结合的产物Ｃ.电子技术有机结合的产物Ｄ.计算机信息处理技术有机结合的产物2.开发性设计是在既没有参考样板又没有具体设计方案的情形下（）A.对现有系统进行局部更改的设计B.根据抽象原理按系统性能要求进行设计C.仅改变现有系统的规格尺寸的设计 C.根据抽象原理进行局部更改的设计3.适应性设计是在总的方案原理基本保持不变的情况下（）A.对现有系统进行局部更改的设计B.根据抽象原理对系统性能要求进行设计C.仅改变现有系统的规格尺寸的设计D.根据抽象原理进行局部更改的设计4.变异性设计是在设计方案和功能结构不变的情况下（）A.对现有系统进行局部更改的设计B.根据抽象设计原理对系统性能要求进行设计C.仅改变现有系统的规格尺寸的设计D.根据抽象设计原理进行局部更改的设计5.机电一体化与英文单词（）A.Mechanics一致B.Electronics一致C.Mechatronics一致D.Electric-Machine一致二、名词解释题1.机电一体化技术2.机电一体化生产系统3.开发性设计4.变异性设计5.适应性设计三、简述题1.简述机电一体化的发展趋势。

2.简答机电一体化技术的主要特征。

3.机电一体化系统有哪些基本要素？4.简答机电一体化系统的目的功能。

5.机电一体化系统的设计类型有哪些？第1章 机械系统设计一、选择题1.滚珠丝杠副的传动效率高达0.90以上，为滑动丝杠副的（ ）A ．6倍 Ｂ．0.5倍 Ｃ．3～4倍 Ｄ．10～20倍2.滚动直线导轨副的承载能力是平面滚道形式的（ ）A ．23倍 Ｂ．13倍 Ｃ．4倍 Ｄ．33倍3.常将多轴驱动系统的惯性载荷折算成等效的单轴系统，并使折算后的单轴系统与折算前的多轴系统保持（ ）A.动力性能不变B.运动性能不变C.静力性能不变D.稳态性能不变4.齿轮传动的总等效惯量随传动级数( )A.增加而减小B.增加而增加C.减小而减小D.变化而不变5.在设计滚珠丝杠副时所要求的硬度HRC （ ）A.越小其硬度系数就越小B.越大其硬度系数就越小C.越大其硬度系数就越大D.大小与其硬度系数无关6.滚珠丝杆螺母副结构有两类：内循环反向器式和（ ）A.外循环插管式B.外循环反向器式C.内、外双循环D.内循环插管式7.就滚珠丝杠副压杆稳定性和临界转速比较，一端固定一端自由的结构形式（ ）A.比一端固定一端游动的低B.比一端固定一端游动的高C.与一端固定一端游动相等D.为最高8.据齿轮系传动比最佳分配条件，简化的最佳速比分配关系为( ) A.2212i i = B. 2212i i = C. 212i i = D. 212i i = 9.偏心轴套调整法是采用偏心轴套的旋转来改变（ ）A.两齿轮轴向位移量以消除齿侧间隙B.齿轮之间的中心距以消除齿侧间隙C.两齿轮相对旋转的角位移消除间隙D.两薄片齿轮之间垫片厚度以消除间隙10.在开环步进电机-丝杠系统中，传动比大小与系统步进电机的（）A.转动角有关B.步距角有关C.失调角有关D.控制角有关11.滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和（）A.内循环插管式B.外循环反向器式C.内、外双循环D.内循环反向器式12.齿轮传动机构采取消隙措施，可以消除齿侧间隙及其造成的（）Ａ.换向误差Ｂ.换向死区Ｃ.换向冲击Ｄ.换向阻力13.工作机械的负载特性是工作机械在运行过程中（）A.运行阻力与转速的关系B.运动质量与转速的关系C.功率与转速的关系D.运动惯性与转速的关系14.齿轮传动的总等效惯量随传动级数( )A.增加而减小B.增加而增加C.减小而减小D.变化而不变15.滚珠丝杠副螺纹滚道型面的截面形状有（）A.单圆弧型面和抛物线型面B.双圆弧型面和椭圆弧型面C.抛物线型面和椭圆弧型面D.单圆弧型面和双圆弧型面16.导轨截面为矩形截面的滚动导轨承载时其受力（）A.上下方向相等但左右不等B.上下左右各方向大小相等C.上下方向不相等但左右相等D.上下左右各方向大小均不相等17.启动或反向时，系统的输入运动与输出运动之间的差值就是系统的（）A.定位误差B.系统误差C.静态误差D.死区误差18.在设计滚珠丝杠副时工作（）A.越平稳所选载荷系数越大B.条件越恶劣所选载荷系数越小C.条件越恶劣所选载荷系数越大D.条件情况与载荷系数的选取无关19.滚珠丝杠副为单圆弧型面螺纹滚道时，其接触角随轴向负荷（ ）A.增大而减小B.增大而增大C.减小而增大D.减小而减小20.在开环步进电机-丝杠系统中，齿轮副传动装置的传动比大小与系统（ ）A.丝杠长度有关B.导轨长度有关C.丝杠导程有关D.导轨刚度有关21.滚珠丝杠副为双圆弧型面螺纹滚道时，其接触角（ ）A.随轴向负荷变化而变化B.随径向负荷变化而变化C.不随轴向负荷而变化D.不随径向负荷变化而变化22.摩擦力引起的死区误差实质上是在驱动力的作用下，传动机构为克服静摩擦力而产生的（ ）A.弹性变形B.局部变形C.屈服变形D.塑性变形二、名词解释题1.失动量2.等效负载转动惯量3.死区误差4.最佳总传动比5.滚珠丝杆螺母副的传动刚度6.峰值综合负载三、简述题1.简述机电一体化传动机构对系统性能的影响。

《机电一体化系统设计》练习题一、填空题1. 机电一体化产品设计类型可以分为 、 和 三类。

2. 当负载折算到电机轴上的惯量等于 时，系统能达到惯性负载和驱动力矩的最佳匹配。

3. 典型开关量I/O 模板的I/O 电气接口的主要功能有 、 、 和 。

4 为提高闭环系统的稳定性，应增大执行装置的 和系统的阻尼。

二、判断题1.机电一体化产品的变参数设计是指改变部分结构尺寸而形成系列产品的设计。

（ ）2.机电一体化产品的适应性设计是指对产品功能及结构重新进行的设计。

（ ）3.对应与某一频率，只有负载小于步进电机在频率的最大动态转矩时，电机才能正常工作。

（ ）4.自动控制技术是机电一体化六个相关技术之一，而接口技术是自动控制技术中的一个方面。

（ ）5.接口技术是系统技术中的一个方面，它的功能是实现系统各部分的可靠连接。

（ ）6.与交流同步伺服电机一样，笼型交流异步伺服电机也可由PWM 变频技术实现速度的调节。

（ ）7.在滚珠丝杠螺母间隙的调整结构中，齿差式调隙机构的精度较高，但结构复杂，制作成本高。

（ ）8. 接口技术是系统技术中的一个方面，它的功能是实现系统各部分的可靠连接。

（ ）9. TTL 电平接口不能用于驱动带电气隔离的继电器。

（ ）10. 传动机构的传动惯量取决于机构中传动件的质量、转速和尺寸参数。

（ ）三、简答题1. 转动惯量对传动系统有哪些影响？2.对控制及信息处理单元的基本要求是什么？3.为减小机械系统的传动误差，可采用哪些结构措施？4.试述直流电机伺服系统中脉宽调制放大器的基本工作原理。

5. 机电一体化产品对机械传动系统有哪些要求？6. 影响机电一体化系统传动机构动力学特征的主要因素有那些?四、分析题1．如图所示电机驱动系统，已知工作台的质量为m=60Kg ，负载力为N 1200=l F ,最大加速度为10m/s 2，丝杠直径为d=16mm ，导程t=4mm ，齿轮减速比为i=5，总效率为%40=η，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动力矩。